钛白粉（主要成分是Ti02），覆盖能力强，折射率高，无毒，广泛用于油漆、塑料、造纸等行业，还可用作乙醇脱水、脱氢的催化剂．如图是以钛铁矿（主要成分FeTi03，钛酸亚铁）为主要原料

Question

钛白粉（主要成分是Ti0₂），覆盖能力强，折射率高，无毒，广泛用于油漆、塑料、造纸等行业，还可用作乙醇脱水、脱氢的催化剂．如图是以钛铁矿（主要成分FeTi0₃，钛酸亚铁）为主要原料生产钛白粉的工艺流程图，回答下列问题：

（1）上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe²⁺被氧化，物质A是___；上述制备Ti0₂的过程中，所得到的副产物是___，可回收利用的物质是：___．
（2）写出TiOS0₄溶液在加热条件下水解反应的离子方程式：___
（3）为测定TiOS0₄的含量，首先取待测钛液10mL用水稀释至100mL，加过量铝粉，充分振荡，使其完全反应：3Ti0²⁺+Al+6H⁺═3Ti³⁺+AP++3H₂0．过滤后，取出滤液20mL，向其中滴加2～3滴KSCN溶液作指示剂，用酸式滴定管滴加0.1mol•L^-1 FeCl₃溶液，当溶液出现红色达到滴定终点，用去了30mL FeC1₃溶液．待测钛液中TiOS0₄的物质的量浓度是___．

Answer 1

钛铁矿（主要成分FeTi0₃，钛酸亚铁）经过80%硫酸分解，生成FeSO₄和TiOS0₄溶液，为防止TiOS0₄溶液将FeSO₄氧化，加入还原性物质铁粉，通过结晶，过滤得到FeSO₄•7H₂O晶体，在滤液中TiOS0下水解生成H₂TiO₃沉淀，经过过滤、烘干得到钛白粉，
（1）因Fe²⁺易被氧气氧化生成Fe³⁺，为防止Fe²⁺被氧化，加入的物质A是铁粉，其反应原理为2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，同时不会引入新的杂质，制备Ti0₂的过程中，所得到的副产物是FeSO₄•7H₂O，可回收利用的物质是H₂SO₄，故答案为：铁粉；FeSO₄•7H₂O；H₂SO₄；
（2）TiOS0₄溶液在加热条件下水解反应的离子方程式可由流程图得知，Ti以H₂TiO₃沉淀的形式出现，即方程式为：TiO²⁺+2H₂O=H₂TiO₃↓+2H⁺，
故答案为：TiO²⁺+2H₂O=H₂TiO₃↓+2H⁺；
（3）反应的离子方程式为：Fe³⁺+Ti³⁺=Fe²⁺+Ti⁴⁺；Fe³⁺与Ti³⁺以1：1的形式反应，n（Fe³⁺）=30×10^-3×0.1=0.003mol，即20 mL滤液中n（Ti⁴⁺）=0.003mol，由Ti元素守恒可知n（TiOS0₄）=0.003mol，则100 mL滤液中n（Ti⁴⁺）=0.015mol，待测钛液中TiOS0₄的物质的量浓度是c（TiOS0₄）=(0.015)/(0.01)=1.5mol•L^-1，
故答案为：1.5mol•L^-1．